13款逆變電源的設計技術(shù)及具體應用案例

利用晶閘管電路把直流電轉變成交流電,這種對應于整流的逆向過(guò)程，定義為逆變。把直流電逆變成交流電的電路稱(chēng)為逆變電路。在特定場(chǎng)合下，同一套晶閘管變流電路既可作整流，又能作逆變。逆變電源廣泛運用于各類(lèi)：電力、通訊、工業(yè)設備、衛星通信設備、軍用車(chē)載、醫療救護車(chē)、警車(chē)、船舶、太陽(yáng)能及風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域。本文為大家介紹的是幾款不同原理的逆變電源的設計原理和方案。

一款具有并聯(lián)諧振的逆變電源電路設計原理與方案

本文提出了一種應用于感應加熱的并聯(lián)諧振逆變電源設計方案，針對其主電路、斬波電路及逆變器控制電路等進(jìn)行了分析和設計。三相交流電壓通過(guò)不控整流及濾波電路后轉換為直流電壓，該電壓被送到直流斬波器進(jìn)行斬波調節，變?yōu)楣β士烧{節的近似恒流源后輸入逆變器，之后控制感應加熱負載。直流斬波控制部分則通過(guò)傳感器檢測斬波輸出的電流信號，經(jīng)PI調節器，控制PWM的輸出脈寬，從而改變斬波輸出電流的大小，實(shí)現閉環(huán)控制。逆變器控制部分采用鎖相環(huán)頻率跟蹤電路控制逆變器的工作頻率，產(chǎn)生高頻觸發(fā)脈沖，驅動(dòng)逆變電路中功率器件的通斷。

基于Matlab的孤立逆變電源設計方案
本文設計的基于PWM的孤立逆變電源，其控制模型采用電壓外環(huán)和電流內環(huán)雙環(huán)控制策略，電壓外環(huán)和電流內環(huán)均采用PI控制方式。應用Matlab軟件建立實(shí)驗模型進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真驗證了控制系統設計方案的合理性，以及雙環(huán)控制策略的應用效果，分析仿真結果證明了系統設計方案的合理性和有效性。

基于ATmega8單片機控制的正弦波逆變電源
本文所設計的逆變器是一種能夠將DC 12V直流電轉換成220V正弦交流電壓，并可以提供給一般電器使用的便攜式電源轉換器。逆變電源的電路設計先變壓，后變頻，即先將直流電壓轉為高頻交流電，再將高頻交流電轉換為50 Hz的正弦交流電源。

小功率智能化中頻逆變電源的研制 小型化和高性能
本文研制一種基于TMS320LF2407A數字信號處理器和PS21964智能功率模塊（IPM）的智能化SPWM中頻逆變電源控制系統。對中頻逆變電源的功率主電路、控制電路以及保護電路等進(jìn)行了詳細闡述。實(shí)現了中頻逆變電源小型化和高性能的技術(shù)要求。

基于87C196MH的車(chē)載逆變電源設計
本設計巧妙地利用了高功率因數PWM控制芯片L4981A的Boost結構的功率校正電路來(lái)實(shí)現直流升壓變換器的設計。提出了一種以87C19MH為控制核心，以IPM為開(kāi)關(guān)器件的逆變電源的設計方案。逆變電源系統采用兩級結構，第一級是DC/DC變換器，第二級是DC/AC逆變器；DC/DC變換器將110 V直流電壓變換成400 V直流電壓，DC/AC逆變器則將此直流電壓逆變成有效值為230 V頻率為50 Hz的交流電壓，以帶動(dòng)負載。且系統具有輸入過(guò)欠壓、輸出過(guò)流、缺相、負載短路、超溫等保護功能。

基于單片機的正弦波輸出逆變電源的設計與實(shí)現
本文給出了一種用單片機控制的正弦波輸出逆變電源的設計，它以12V直流電源作為輸入，輸出220V、50Hz、0~150W的正弦波交流電，以滿(mǎn)足大部分常規小電器的供電需求。該電源采用推挽升壓和全橋逆變兩級變換，前后級之間完全隔離。在控制電路上，前級推挽升壓電路采用SG3525芯片控制，采樣變壓器繞組電壓做閉環(huán)反饋;逆變部分采用單片機數字化SPWM控制方式，采樣直流母線(xiàn)電壓做電壓前饋控制，同時(shí)采樣電流做反饋控制;在保護上，具有輸入過(guò)、欠壓保護，輸出過(guò)載、短路保護，過(guò)熱保護等多重保護功能電路，增強了該電源的可靠性和安全性。

直流電壓前饋控制數字逆變電源設計與實(shí)現
本文針對直流側電壓擾動(dòng)時(shí)雙環(huán)控制逆變電源的輸出電壓波形發(fā)生畸變、幅值發(fā)生變化的現象，提出了通過(guò)輸入電壓前饋控制環(huán)來(lái)修正基準正弦信號的幅值，從而改善逆變電源輸出電壓質(zhì)量的三環(huán)控制方法。同時(shí)，借助于DSP強大的運算能力和豐富的外設，實(shí)現HPWM逆變電源的數字控制，從而簡(jiǎn)化了硬件電路。仿真結果表明，本文所提出的控制策略簡(jiǎn)單實(shí)用，可有效地提高逆變電源在直流輸入電壓擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)性能和穩態(tài)精度，并降低了輸出電壓的總諧波。

基于DSP實(shí)現的開(kāi)關(guān)逆變電源
本文所描述系統由主電路和控制電路兩部分組成。主電路部分，采用移相式零電壓、零電流全橋變換器和相控周波變換器。采用高頻環(huán)進(jìn)行逆變，全橋變換器部分，利用可飽和電感Lr和隔直電容Cr實(shí)現對環(huán)流的阻斷，可以在很寬的負載范圍內實(shí)現超前橋臂的ZVS和滯后橋臂的ZCS，減小了開(kāi)關(guān)應力，降低了損耗，提高了工作效率?？刂撇糠?，采用快速、高效的DSP作為核心控制器，通過(guò)光耦隔離，并有IGBT自保護的專(zhuān)門(mén)驅動(dòng)芯片EXB841來(lái)驅動(dòng)主電路中的功率開(kāi)關(guān)管。與采樣電路，保護電路配合，可對輸出實(shí)行實(shí)時(shí)控制，具有較快的動(dòng)態(tài)響應速度和良好的輸出特性。

基于A(yíng)RM Cortex-M3和DSP的逆變電源設計
本文描述了基于A(yíng)RM7 Cortex-M3 的單片機STM32F103 和T I C2000 系列DSP 芯片TMS320F2808 聯(lián)合控制的IPS 核心控制電路， 所設計的IPS 核心控制電路通過(guò)測試仿真及現場(chǎng)測試結果證明， 這種新型IPS 設計改善了IPS 結構設計， 滿(mǎn)足IPS 運作的高要求， 而且豐富了遠程監控等人機交互接口， 從而也間接多方面節約用戶(hù)的管理成本。

基于MT888O—DTMF的逆變電源的設計與開(kāi)發(fā)
本文提出基于DTMF遠程通信的逆變電源系統。介紹DTMF收發(fā)控制器MT8880和三相PWM發(fā)生器SA8282的結構特性，由MT8880與單片機80C51和SA8282及IPM組成的基于DTMF技術(shù)的逆變電源，具有低成本高可靠遠程數據通信的功能，形成遠程遙測遙控逆變電源，擴大了逆變電源的應用范圍。

機車(chē)空調逆變電源控制系統及其實(shí)現
本文設計了一種機車(chē)空調機組用多逆變器控制系統，上位微機控制電路是該系統的核心控制部分，通過(guò)CAN總線(xiàn)將控制指令傳給逆變器控制電路，逆變器控制電路根據控制指令產(chǎn)生不同頻率的SPWM信號控制逆變器工作；逆變器控制電路將各逆變器實(shí)際工作狀態(tài)、故障信號等通過(guò)CAN總線(xiàn)上報給上位微機控制電路。與原有空調電源逆變器控制系統相比，有體積小、重量輕、數據交換方便、運行可靠、利于維修等優(yōu)點(diǎn)。

CPLD應用航空1l5V/400Hz高頻鏈逆變電源
本文采用復雜可編程邏輯器件(CPLD)來(lái)實(shí)現控制電路的設計。CPLD是在PAL、CAL的基礎上發(fā)展起來(lái)的陣列型PLD，具有高密度、高速度的優(yōu)點(diǎn)。本系統采用的是Altera公司MAX7000S系列的EPM7128SLC84-6可編程器件，該器件采用第二代多陣列矩陣結構，工作電壓為5V，支持系統編程，工作頻率可達151．5 MHz，具有128個(gè)宏單元，每個(gè)宏單元中的可編程擴展乘積項可達32個(gè)，具有可編程加密位，可對芯片內的設計加密。

支持CAN總線(xiàn)的電動(dòng)車(chē)輔助逆變電源的設計
本文介紹的電動(dòng)車(chē)用三相逆變電源屬于車(chē)載輔助逆變電源。對該三相逆變電源的工作要求是：正常運行情況時(shí)獨立維持輔助電機的穩定運行，能夠根據上位機的指令適當調整工作狀態(tài)；在負載發(fā)生故障（如電機短路）時(shí)迅速關(guān)系輸出、安全關(guān)機，同時(shí)能夠通過(guò)CAN總線(xiàn)向上位機和其它節點(diǎn)報告自身故障，引發(fā)車(chē)輛各系統的相關(guān)操作。

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